Swiss-roll型微燃烧器的燃烧数值模拟

建立了Swiss-roll型微燃烧器的燃烧模型,采用FLUENT软件对微燃烧器中甲烷/空气的燃烧特性进行了数值模拟,研究了甲烷/氧气的当量比为1时流速不同对微燃烧器内燃烧的影响。计算结果表明,Swiss-roll型微燃烧器有利于甲烷在微燃烧室内的充分燃烧。

Swiss-Roll燃烧器传热特性的试验研究

Swiss-roll燃烧器能大大拓展燃烧极限,燃烧各种低热值气体燃料.对Swiss-roll燃烧器的传热特性进行了试验研究,并建立了热平衡模型,进行数值求解.结果表明,Swiss-roll燃烧器的逆流换热结构能有效提升反应区温度;热平衡模型能较好地预测反应区温度,计算值与实验数据之间的相对误差小于5%;随着进口流速的增大,反应区温度降低,逆流通道的传热系数增加,热再循环系数减小,在高流速时进口流速对温度的影响程度降低;随着燃烧器功率增加,反应区温度升高,燃烧器热再循环系数略有提高,在小功率时功率对反应温度的影响更加显著.

内置多孔介质Swiss-roll燃烧器的启动和贫燃特性

在常规尺度Swiss-roll燃烧器的中心区填充多孔介质,并对其进行实验研究.通过监测燃烧器的温度和燃烧产物的变化,分析了燃烧器在不同条件下的点火启动过程特性,并得到了燃烧器的贫燃极限.结果表明:相比于在入口处点火,在中心区点火启动时达到充分燃烧的时间更短,多孔介质的温度分布更均匀;多孔介质材料性质和预混气流量对启动特性影响很大;在中心区温度为950～1200K时,可处理1.3%的天然气/空气预混气.说明该燃烧器能显著拓展燃料的贫燃极限,对低热值气体具有良好的适用性.

Swiss-roll燃烧器传热特性的模拟和试验研究

建立了用于处理煤矿通风瓦斯的Swiss-roll燃烧器的二维湍流热平衡模型,求解模型方程得到了换热通道的温度分布,分析了进口流速、通道尺寸、燃烧室直径对传热特性的影响,并通过试验验证模型的合理性.结果表明,在甲烷体积分数为1%时,反应区温度达1 346K;通道宽度对反应区温度的影响最大而进口流速的影响最小;改变进口流速和换热通道尺寸能改善燃烧器的部分性能同时又会不利于另一些性能,在燃烧器的设计中,应根据实际情况,综合考虑温度、流阻、成本等因素来选择合适的参数.

Swiss-Roll燃烧器催化剂结构的实验研究

实验研究了装有Pt覆盖的多孔陶瓷的Swiss-Roll燃烧器的燃烧特性,分别得到了3种不同长度的催化剂基底的熄火极限,并测量3种情况下催化剂壁面及催化剂后部空间的温度。实验结果表明,3种情况中,催化剂基底长4.5mm的燃烧器可燃范围最大,所以此长度较适合此Swiss-Roll燃烧器。从温度数据可以看出来,催化剂后部空间存在反应,且受上游催化剂表面反应强度的影响。

H_2/n-C_4H_(10)/Air预混气在Swiss-Roll燃烧器中的催化燃烧特性

在微尺度催化燃烧中,由于燃料和氧气对于催化剂表面活性位的竞争,导致了可燃下限为富燃的情况。为了提高燃料利用率,拓宽可燃范围,本文在正丁烷/空气的混合气中加入一定量的氢气,在Swiss-roll燃烧器内研究了氢气/正丁烷/空气预混气的燃烧特性。结果表明,氢气能够有效拓宽正丁烷的可燃范围,可燃下限能够低于1,以贫燃的条件实现高燃料利用率。对于稳定燃烧温度的实验结果表明,燃烧器最高温度出现在富燃料一侧。

内置多孔介质卷式反应器富燃制氢实验研究

设计了一个新型内置多孔介质卷式制氢反应器,进行了天然气/空气预混气在当量比1.25~2.50,总流量60 L/min^120 L/min条件下的富燃实验,研究其自热重整制氢的燃烧特性。结果表明,富燃情况下可实现自维持燃烧,自稳定响应时间较快;反应器Swiss-roll结构的有效预热与中心多孔介质的蓄热,可提高反应温度至1 600 K以上,实现超绝热富燃制氢;固定流量条件下,甲烷的转化效率与能量利用率随着当量比的变化而改变。实验中,氢气生成率与能量利用率分别为30%~57%、50%~84%。流量为120 L/min,当量比为2.0时,尾气中H2浓度达22%,氢气生成率为57%,能量利用率为68%。

外置瑞士卷多孔介质燃烧器贫燃试验

对一种新型外置瑞士卷多孔介质燃烧器的贫燃特性进行了试验研究,对其点火预热启动过程及其不同预混气体浓度、流量等工况参数条件下的温度分布、排放特性进行了测量;分析燃烧器的启动方法以及流量、预混气体浓度等有关工况参数对其燃烧特性的影响规律。结果表明,燃烧器冷启动时甲烷氧化率较低,有大量的CO生成;由于多孔介质的存在,燃烧器整体升温较慢,无局部高温,NOx生成量较小;在相同预混气甲烷浓度条件下稳定燃烧时,此类型燃烧器相对无瑞士卷结构的多孔介质燃烧器,在同一预混气甲烷浓度条件下对流量具有较好的适应性,火焰稳定性好;预混气甲烷浓度越大、驻留时间越长、燃烧温度越高,甲烷氧化率也越大。

基于保守自适应K-最近邻算法的维数约简

针对传统的k-最近邻算法存在不能根据样本密度进行自适应选择近邻点数目的缺陷,提出一种改进型的保守自适应k-最近邻算法。该算法首先对每个样本点选择m个近邻点,m取一个比较小的正整数,以保证不存在某个样本点无近邻点;其次把每个样本点的第m+1个最小的欧式距离作为最小值,最小值的α倍作为寻找近邻点的阈值;最后应用经典MDS算法计算。swiss-roll数据集上的降维实验结果表明,降维后的数据能很好地保持原有数据的邻域特性,能有效快捷地寻找近邻点。

煤矿低浓度瓦斯氧化利用系统研究

介绍一种煤矿低浓度瓦斯氧化利用系统。该系统包括浓度调节装置与氧化反应装置2部分,先对瓦斯浓度进行调节使瓦斯浓度控制在合理的浓度区内,然后通入瑞士卷结构燃烧器中氧化利用,通过调节电加热器的供热量与换热器取热量使整个氧化装置处于动态平衡。整个系统处在PLC与组态王联合开发的监控系统下运行,对煤矿低浓度瓦斯的利用具有积极作用。

瑞士卷生产过程HACCP体系模式的建立

近年来,国家极其重视和关注食品安全问题。HACCP体系是一种科学合理的控制监督管理体系,具有完整的科学依据。建立关键控制点(CCP)控制体系,可把监管重点放在关键步骤和关键环节上,从而进行有针对性、有重点的监督检查。本文阐述了瑞士卷糕点生产工艺流程,分析每个工序中潜在的危害并制定相应的控制方法和纠偏措施,旨在建立保证其质量安全的HACCP体系,为企业的安全生产和管理提供借鉴。

微型瑞士卷燃烧器中甲烷/空气非预混火焰的实验和模拟

对微型瑞士卷燃烧器内甲烷/空气的非预混火焰进行实验研究和数值模拟。实验中总共观察到6种火焰模式,即:单个火焰、较对称的双子火焰、振荡火焰、明显不对称的双子火焰、熄火和吹熄。燃烧能够维持的最小名义当量比(ф)和甲烷入口流量(FM)分别为0.4和0.02 L·min^(-1)。数值模拟较好地复现了火焰结构,并且揭示了火焰结构在垂直方向的不对称性。通过对比有/无考虑重力的模拟结果,发现浮升力对流场和火焰结构有重要影响。综上所述,本研究加深了对微型瑞士卷燃烧器中非预混火焰特征的了解。

瑞士卷燃烧器中火焰位置影响因素的研究

对逆向对流换热通道瑞士卷（Swiss—roll）燃烧器内甲烷／空气的燃烧过程进行了模拟计算，结果表明只有将燃料控制在很窄的速度和当量比的范围内时，才能使火焰稳定在燃烧器的中心位置。流体流速较高时，由于强烈的对流换热预热效应，即使甲烷含量非常低也能维持稳定燃烧，但火焰始终停留在反应物通道的第一个拐角处；而流体流速较低时，Swiss—roll燃烧室内较长的逆向对流换热通道恰好将足够的热量从出口高温烟气处传递给入口冷流体，从而保持燃料在燃烧器中心区域的稳定燃烧，但由于预混燃料气体流量较小，只有在特定条件下（VO=1．0m／s时函=0．8—1．2，VO=0．5m／s时空：1．0）才能维持稳定的火焰。